UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO MUSEU NACIONAL DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO MUSEU NACIONAL DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA AVALIAÇÃO DA DINÂMICA DO CAMPO DE DUNAS EM ATAFONA, SÃO JOÃO DA BARRA (RJ), COMO REQUISITO PARA INTERPRETAÇÃO DO PROCESSO DE EROSÃO COSTEIRA GILBERTO PESSANHA RIBEIRO Rio de Janeiro Abril

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO MUSEU NACIONAL DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA AVALIAÇÃO DA DINÂMICA DO CAMPO DE DUNAS EM ATAFONA, SÃO JOÃO DA BARRA (RJ), COMO REQUISITO PARA INTERPRETAÇÃO DO PROCESSO DE EROSÃO COSTEIRA GILBERTO PESSANHA RIBEIRO Orientador: JOÃO WAGNER DE ALENCAR CASTRO Avaliadores: RENATO RODRIGUEZ CABRAL RAMOS, DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA, UFRJ JOSÉ CARLOS SÍCOLI SEOANE, DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA, UFRJ Rio de Janeiro Abril

3 FICHA CATALOGRÁFICA Ribeiro, Gilberto Pessanha. Avaliação da dinâmica do campo de dunas estabelecido em Atafona, São João da Barra (RJ), como requisito para interpretação do processo de erosão costeira/ Gilberto Pessanha Ribeiro. Rio de Janeiro: UFRJ/MN/DGP, VII, 139f, il.; 31 cm. Orientador: João Wagner de Alencar Castro Monografia (especialização): UFRJ/MN/DGP / Programa de Pós- Graduação em Geologia do Quaternário, Referências Bibliográficas: f Dunas. 2. Erosão. I. Ribeiro, Gilberto. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Museu Nacional, Departamento de Geologia e Paleontologia, Programa de Pós Graduação em Geologia do Quaternário III. Título 3

4 Resumo: São apresentados os resultados obtidos no mapeamento digital de parte do campo de dunas estabelecido em Atafona, São João da Barra (RJ) e discutidas as suas relações com a evolução do processo erosivo marinho em curso nessa zona litorânea. Análise granulométrica dos sedimentos e morfoscópica de minerais de dez amostras de sedimentos foi feita no sentido de averiguar sobre a origem dos sedimentos que compõem as dunas. O mapeamento teve como apoio a execução de levantamentos geodésicos com uso do Sistema de Posicionamento Global (GPS) no modo relativo e cinemático, com rastreadores de uma freqüência (L1) Ashtech Reliance e GTR-A TechGeo. Foram georreferenciadas fotografias históricas aéreas métricas para as épocas de 1954, 1964, 1974, 1976 e 2000, permitindo posteriormente a extração da linha d água e informações sobre as dunas, com o propósito de comparação de sua configuração espacial para diferentes épocas. Imagens mosaicadas IKONOS para o ano de 2001 que cobrem o município foram georreferenciadas para permitir sobre elas a plotagem das estações levantadas com GPS. Os resultados foram produzidos e organizados graficamente no sistema SURFER8 e no sistema SPRING4.3.1 onde foram gerados mapas que permitiram estudos da ação eólica modelando as feições praiais, em função da ação agressiva de ondas, amplificadas pelos ventos NE SW. Associar esses objetos geográficos aos agentes dos processos costeiros lá presentes nos últimos anos torna-se importante para o conhecimento da dinâmica na foz do rio e no litoral imediatamente localizado em sua parte meridional, onde as dunas estão estabelecidas há, aproximadamente, 20 anos. Palavras-chave: Dunas, Erosão, Atafona, Sedimentologia, Geologia, Cartografia. 4

5 Résumé: Le travail présente les résultats obtenus par la cartographie digitale du champs de dunes d Atafona, dans la municipalité de São João da Barra, État de Rio de Janeiro. On y présente également la relation existante entre ce paysage et le processus d érosion marine en cours dans cette zone littorale. Une analyse granulometrique et morphoscopique de mineraux a été effectuée sur dix échantillons de sédiments avec un objectif de recherche sur l origine des sédiments qui composent les dunes. La cartographie a été réalisée en tant qu élément d appui aux relevés géodésiques utilisant le Système de Positionnement Global (GPS) de mode relatif et cinématique, avec des releveurs de fréquence (L1) Ashtech Reliance et GTR-A TechGeo. Des photographies aériennes métriques, historiques des années 1954, 1964, 1974, 1976 et 2000 ont été géoréférencées, permettant par la suite l établissement du niveau de l eau et fournissant des informations sur les dunes pour la comparaison de leurs configurations spatiales à ces diverses époques. Les mosaïques d images IKONOS de 2001, couvrant la municipalité, ont été géoréférencées pour permettre la localisation des endroits relevés au GPS. Les résultats ont été produits et organisés graphiquement par les systèmes SURFER8 et SPRING4.2, avec la génération de cartes permettant l étude de l action éolienne des vents NE SW qui modèlent le paysage des plages en amplifiant l action agressive des vagues. L association de ces objets géographiques aux agents du processus côtier au cours de ces dernières années est important pour la compréhension de la dynamique de l embouchure du fleuve Paraiba do Sul et du littoral situé dans sa partie méridionale proche, où les dunes sont présentes depuis une quinzaine d années. Mots clés: dunes, érosion, Atafona, sédimentologie, géologie, cartographie. 5

6 Abstract: The results gotten in the digital mapping of part of the dune field are presented established in Atafona, São João da Barra (RJ) and argued its relations with the evolution of the marine erosive process in course in this littoral zone. Grain sized analysis of the sediments and morfoscopy of minerals of ten samples of sediments was made in the direction to inquire on the origin of the sediments that compose dunes. The mapping had as support the execution of geodesic surveys with use of the Global Positioning System (GPS) in the relative and kinematic way, with dredges of a frequency (L1) Ashtech Reliance and GTR It TechGeo. Metric aerial historical photographs for the times of 1954, 1964, 1974, 1976 and 2000 had been georreferenced, allowing later to the extration of the line of water and information on dunes, with the intention of comparison of its space configuration for different times. IKONOS images for the year of 2001 that they cover the coastal zone had been georreferenced to allow on them the plot of the stations with GPS. The results had been produced and organized graphically in system SURFER8 and system SPRING4.3.1, where maps had been generated that had allowed studies of the aeolian action shaping the beach features, by aggressive action of waves, amplified for winds NE SW. To associate these geographic objects to the agents of the coastal processes gifts in recent years becomes there important for the knowledge of the dynamics in the estuary of the river and the coast immediately located in its southern part, where the dunes are established have, approximately, 20 years. Word-key: Dunes, Erosion, Atafona, Sedimentology, Geology, Cartography. 6

7 Lista de siglas CBERS China-Brazil Earth Remote Sensing CIDE Fundação Centro de Informações e Dados do Governo do Estado do Rio de Janeiro CNPq Conselho Nacional de Pesquisa Ministério da Ciência e Tecnologia GPS Sistema de Posicionamento Global GTR-A Modelo de rastreador GPS TechGeo IBAMA Instituto Brasileiro de Meio Ambiente Ministério do Meio Ambiente IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IKONOS Sistema imageador estadunidense (Sensoriamento Remoto) LAGEMAR Laboratório de Geologia Marinha LANDSAT Sistema imageador estadunidense (Sensoriamento Remoto) SAD-69 South American Datum 1969 SIG Sistema de Informação Geográfica SIRGAS-2000 Sistema de Referência Geocêntrico da América do Sul 2000 SPOT Sistema imageador francês (Sensoriamento Remoto) SPRING4.3.1 Sistema de Processamento de Informação Georreferenciada SURFER8 Surface Mapping System UERJ Universidade do Estado do Rio de Janeiro UFF Universidade Federal Fluminense UFRJ Universidade Federal do Rio de Janeiro 7

8 Lista de Figuras FIGURA 1: LOCALIZAÇÃO DA ZONA COSTEIRA E ÁREA DE ESTUDOS FIGURA 2: VISÃO GERAL DO PONTAL ARENOSO DE ATAFONA (IMAGEM IKONOS, ANO 2001) FIGURA 3: LOCALIZAÇÃO DE PARTE ESTUDADA DO CAMPO DE DUNAS EM ATAFONA (IMAGEM IKONOS, ANO 2001) FIGURA 4: EXEMPLO DE CADASTRAMENTO DE CASA FEITO NO AMBIENTE DO SISTEMA ARCGIS FIGURA 6: LOCALIZAÇÃO DAS DUAS UNIDADES DE CONSERVAÇÃO AMBIENTAL PROPOSTAS E EM CRIAÇÃO PELO IBAMA/ESCRITÓRIO REGIONAL DE CAMPOS DOS GOYTACAZES (RJ) FIGURA 7: MACROZONEAMENTO DO PLANO DIRETOR DE SÃO JOÃO DA BARRA (RJ) (FONTE: 30 FIGURA 7A: PONTAL DE ATAFONA, CENÁRIO DE 1987 (UFF/LAGEMAR) FIGURAS 8 E 9: VISÃO PANORÂMICA DO PONTAL DE ATAFONA E ÁREA URBANA AFETADA PELA EROSÃO MARINHA ( /05/2003) FIGURAS 10 E 11: VISÃO PANORÂMICA DO PONTAL DE ATAFONA E ÁREA URBANA AFETADA PELA EROSÃO MARINHA (08/05/ /10/2003) FIGURAS 12 E 13: VISÃO PANORÂMICA DO PONTAL DE ATAFONA E ÁREA URBANA AFETADA PELA EROSÃO MARINHA (08/05/ /05/2004) FIGURA 14: ETAPAS METODOLÓGICAS PARA GERAÇÃO DOS RESULTADOS DO MAPEAMENTO DO PONTAL E DE PARTE DO CAMPO DE DUNAS, COM ANÁLISE GEOGRÁFICA INTEGRADA FIGURA 15: VARIAÇÃO DA LINHA DE COSTA ENTRE 1954 A FIGURA 16: VARIAÇÃO DA LINHA DE COSTA ENTRE 1954 E FIGURA 16A: LEVANTAMENTO GPS DA LINHA D ÁGUA NO PONTAL ARENOSO DE ATAFONA (ALUNO DO CURSO DE GEOGRAFIA DA UFF ANDRÉ CALDAS) FIGURA 17: VARIAÇÃO DA LINHA D ÁGUA A PARTIR DE LEVANTAMENTOS MENSAIS EXECUTADOS COM GPS EM 2004, NO PONTAL ARENOSO DE ATAFONA FIGURA 18: APRESENTAÇÃO DA VARIAÇÃO MENSAL DA LINHA DE COSTA NO PONTAL ARENOSO DE ATAFONA, A PARTIR DE LEVANTAMENTOS GPS, NO MODO RELATIVO E CINEMÁTICO FIGURA 19: DISTRIBUIÇÃO DOS PONTOS DE CONTROLE GPS NA ZONA DE MAIOR INTERESSE EM ATAFONA FIGURA 20: VARIAÇÃO POSICIONAL DO PONTAL ARENOSO PARA ÉPOCAS JÁ ESTUDADAS FIGURA 21: MAPA DA DESTRUIÇÃO PARA CENÁRIO EM 1990 (AZEVEDO, 2004) SOBRE FOTO DE FIGURA 22: MAPA DE CRISTAS DE PALEOPRAIAS CONTIDAS NA PARTE MERIDIONAL DA PLANÍCIE COSTEIRA DO RIO PARAÍBA DO SUL FIGURA 23: CRISTAS E CAVAS DE PALEOPRAIAS AINDA PARCIALMENTE PRESERVADAS NA PLANÍCIE (FOTO: FELÍCIO ANTONIO MEDEIROS VALIENGO/DEFESA CIVIL - SÃO JOÃO DA BARRA, 26/02/2007) FIGURA 24: CRISTAS E CAVAS DE PALEOPRAIAS AINDA PARCIALMENTE PRESERVADAS NA RESTINGA (FOTO: FELÍCIO ANTONIO MEDEIROS VALIENGO/DEFESA CIVIL - SÃO JOÃO DA BARRA, 26/02/2007) FIGURA 25: PONTOS GPS PARA CONTROLE AZIMUTAL DOS LEVANTAMENTOS GEODÉSICOS COM ESTAÇÃO TOTAL

9 FIGURA 26: MODELO 3D DE ÁREA URBANA EM ATAFONA FIGURA 26A: FOTOGRAFIA DA PRAIA DE ATAFONA, CENÁRIO DE 1987 (UFF/LAGEMAR) FIGURA 26B: FOTOGRAFIA DA PRAIA DE ATAFONA, CENÁRIO DE 1987 (UFF/LAGEMAR) FIGURA 27: VISÃO PANORÂMICA DO MANGUEZAL DO PONTAL DE ATAFONA (FOTO: EMANUEL DE JESUS, 28/11/06) FIGURA 28: VISÃO PANORÂMICA DO PONTAL DE ATAFONA (FOTO: EMANUEL DE JESUS, 28/11/06) FIGURA 29: VISÃO GERAL DE PARTE DO CAMPO DE DUNAS, ÁREA DE ESTUDOS (FOTO: ALEXANDRE MOISÉS HABER, SETEMBRO/2005) FIGURA 30: VISÃO PANORÂMICA DA ÁREA DE ALTO RISCO À EROSÃO MARINHA, COM NÍTIDA IDENTIFICAÇÃO DE SOTERRAMENTO DA PISTA DA AV. ATLÂNTICA E DE CASAS (FOTO: ALEXANDRE MOISÉS HABER, SETEMBRO/2005) FIGURA 31: EQUIPE DE ALUNOS DA UERJ E DA UFF, COM SUPERVISÃO DO AUTOR, DURANTE A EXECUÇÃO DE LEVANTAMENTOS GPS NAS DUNAS EM 14/10/ FIGURA 32: VISÃO PANORÂMICA DAS DUNAS COM SOTERRAMENTO DA AV. ATLÂNTICA E CASAS, CENÁRIO DE 26/08/ FIGURA 33: VISÃO PANORÂMICA DE PARTE DO CAMPO DE DUNAS FRONTAIS EM ATAFONA (ÁREA DE ALTO RISCO) (FOTO: EMANUEL DE JESUS, 28/11/2006) FIGURA 34: VISÃO PANORÂMICA DE PARTE DO CAMPO DE DUNAS FRONTAIS EM ATAFONA (ÁREA DE ALTO RISCO) (FOTO: EMANUEL DE JESUS, 28/11/2006) FIGURA 35: VISÃO PANORÂMICA DE PARTE DO CAMPO DE DUNAS OBLÍQUAS EM ATAFONA (ÁREA DE ALTO RISCO) (FOTO: FELÍCIO ANTONIO MEDEIROS VALIENGO/DEFESA CIVIL - SÃO JOÃO DA BARRA, 26/02/2007) FIGURA 36: VISÃO PANORÂMICA DO CAMPO DE DUNAS EM ATAFONA (FOTO: FELÍCIO ANTONIO MEDEIROS VALIENGO/DEFESA CIVIL - SÃO JOÃO DA BARRA, 26/02/2007).. 68 FIGURA 37: VISÃO PANORÂMICA DO CAMPO DE DUNAS EM ATAFONA (FOTO: JEFFERSON ANTONIO MARQUES FIGUEIRA DE MELLO-IBAMA/CAMPOS DOS GOYTACAZES, 26/02/2007) FIGURA 38: VISÃO PANORÂMICA DO CAMPO DE DUNAS EM ATAFONA (FOTO: JEFFERSON ANTONIO MARQUES FIGUEIRA DE MELLO-IBAMA/CAMPOS DOS GOYTACAZES, 26/02/2007) FIGURAS 37 E 38: DESMONTE REALIZADO EM 11/11/2006 DE PARTE DAS DUNAS FRONTAIS OBLÍQUAS PELA AÇÃO DO ESTADO (PREFEITURA DE SÃO JOÃO DA BARRA), COM O ACOMPANHAMENTO DO IBAMA/CAMPOS FIGURA 39: CAMPO DE DUNAS TOTAL EM ATAFONA VETORIZADO SOBRE IMAGEM IKONOS FIGURA 40: PARTE DO CAMPO DE DUNAS ESTUDADO EM ATAFONA VETORIZADA SOBRE IMAGENS IKONOS DE FIGURA 41: FALÉSIA PARA ÉPOCAS DISTINTAS (LOCALIZADAS NA ÁREA DE ALTO RISCO) SOBRE ORTOFOTOGRAFIAS DE FIGURA 42: LOCALIZAÇÃO DA MALHA DE PONTOS GPS DE 15/01/2006 SOBRE O CAMPO DE DUNAS EM ATAFONA (ENSAIO) FIGURA 45: LOCALIZAÇÃO DA MALHA DE PONTOS GPS DE 01/07/2006 SOBRE O CAMPO DE DUNAS EM ATAFONA FIGURA 46: LOCALIZAÇÃO DA MALHA DE PONTOS GPS DE 27/08/2006 SOBRE O CAMPO DE DUNAS EM ATAFONA FIGURA 47: LOCALIZAÇÃO APROXIMADA DO PONTO AMOSTRAL P

10 FIGURA 48: LOCALIZAÇÃO DA AMOSTRA 1 COLETADA E ANALISADA POR ALMEIDA E COLABORADORES (2004) FIGURA 49: LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS AMOSTRAIS 6 E 7 COLETADAS E ANALISADAS POR ALMEIDA E COLABORADORES (2004) E O PONTO AMOSTRAL P18 (GONÇALVES, 2004) FIGURA 50: LOCALIZAÇÃO APROXIMADA DOS 5 PONTOS DE COLETA DE SEDIMENTOS REALIZADA EM 23/02/ FIGURA 51: LOCALIZAÇÃO DO PONTO AMOSTRAL 1 - COLETA DE SEDIMENTOS REALIZADA EM 23/02/ FIGURA 52: LOCALIZAÇÃO APROXIMADA DOS 5 PONTOS DE COLETA DE SEDIMENTOS REALIZADA EM 26/02/ FIGURA 53: ESTAÇÃO BASE POUSADA MEDITERRÂNEO, REFERÊNCIA PARA LEVANTAMENTOS GPS FIGURA 54: ESTAÇÃO BASE CASA ATAFONA, REFERÊNCIA PARA LEVANTAMENTOS GPS FIGURA 55: DETALHE DO PIQUETE DE MADEIRA DA ESTAÇÃO BASE PARA LEVANTAMENTOS GPS FIGURA 56: MAPA DE ISOLINHAS E MODELO NUMÉRICO DO TERRENO GERADOS COM O MÉTODO DE INTERPOLAÇÃO KRIGING, PARA O LEVANTAMENTO EXECUTADO NO DIA 22 DE JANEIRO DE FIGURA 57: MAPA DE ISOLINHAS E MODELO NUMÉRICO DO TERRENO GERADOS COM O MÉTODO DE INTERPOLAÇÃO KRIGING, PARA O LEVANTAMENTO EXECUTADO NO DIA 18 DE FEVEREIRO DE FIGURA 58: MAPA DE ISOLINHAS E MODELO NUMÉRICO DO TERRENO GERADOS COM O MÉTODO DE INTERPOLAÇÃO KRIGING, PARA O LEVANTAMENTO EXECUTADO NO DIA 1 DE JULHO DE FIGURA 59: MAPA DE ISOLINHAS E MODELO NUMÉRICO DO TERRENO GERADOS COM O MÉTODO DE INTERPOLAÇÃO KRIGING, PARA O LEVANTAMENTO EXECUTADO NO DIA 27 DE AGOSTO DE FIGURA 60: LEVANTAMENTO EXECUTADO NO MÊS DE JANEIRO DE PONTOS EM VERMELHO MARCANDO O INÍCIO DE CADA FAIXA PARA CRIAÇÃO DE PERFIL FIGURA 61: PERFIL DA 1ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 22 DE JANEIRO DE FIGURA 62: PERFIL DA 2ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 22 DE JANEIRO DE FIGURA 63: PERFIL DA 3ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 22 DE JANEIRO DE FIGURA 64: PERFIL DA 4ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 22 DE JANEIRO DE FIGURA 65: LEVANTAMENTO EXECUTADO NO MÊS DE FEVEREIRO DE PONTOS EM VERMELHO MARCANDO O INÍCIO DE CADA FAIXA PARA CRIAÇÃO DE PERFIL FIGURA 66: PERFIL DA 1ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 18 DE FEVEREIRO DE FIGURA 67: PERFIL DA 2ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 18 DE FEVEREIRO DE FIGURA 68: PERFIL DA 3ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 18 DE FEVEREIRO DE

11 FIGURA 69: PERFIL DA 4ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 18 DE FEVEREIRO DE FIGURA 70: LEVANTAMENTO EXECUTADO NO MÊS DE JULHO DE PONTOS EM VERMELHO MARCANDO O INÍCIO DE CADA FAIXA PARA CRIAÇÃO DE PERFIL FIGURA 71: PERFIL DA 1ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 1 DE JULHO DE FIGURA 72: PERFIL DA 2ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 1 DE JULHO DE FIGURA 73: PERFIL DA 3ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 1 DE JULHO DE FIGURA 74: PERFIL DA 4ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 1 DE JULHO DE FIGURA 75: LEVANTAMENTO EXECUTADO NO MÊS DE AGOSTO DE PONTOS EM VERMELHO MARCANDO O INÍCIO DE CADA FAIXA PARA CRIAÇÃO DE PERFIL FIGURA 76: PERFIL DA 1ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 27 DE AGOSTO DE FIGURA 77: PERFIL DA 2ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 27 DE AGOSTO DE FIGURA 78: PERFIL DA 3ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 27 DE AGOSTO DE FIGURA 79: PERFIL DA 4ª SEÇÃO, DO LEVANTAMENTO EXECUTADO EM 27 DE AGOSTO DE FIGURA 80: VISÃO DAS DUNAS EM ESTUDO EM CENÁRIO DE 15/01/2006, FALÉSIA POUCO EVIDENTE E COM DECLIVIDADE BAIXA FIGURA 81: VISÃO DAS DUNAS EM ESTUDO EM CENÁRIO DE 14/10/2006, FALÉSIA EVIDENTE E COM DECLIVIDADE ALTA

12 Lista de Tabelas TABELA 1: NÚMERO DE ESTAÇÕES LEVANTADAS COM O SISTEMA GPS TABELA 2: EROSÃO E PROGRADAÇÃO DA LINHA DE COSTA A PARTIR DOS MAPEAMENTOS (RIBEIRO, 2005) TABELA 3: PRECISÕES ALCANÇADAS NOS LEVANTAMENTOS GPS, MODO RELATIVO E CINEMÁTICO NO CAMINHAMENTO NO PONTAL ARENOSO EM ATAFONA TABELA 4: PRECISÕES ALCANÇADAS DURANTE OS LEVANTAMENTOS GPS DOS PONTOS DE CONTROLE, NO MODO RELATIVO E ESTÁTICO (BASES CURTAS) TABELA 5: RESULTADOS DE PARTE DO PÓS-PROCESSAMENTO DE DADOS GPS 01/07/ TABELA 6: VALORES MEDIDOS POR GONÇALVES (2004) ESTAÇÃO P TABELA 7: COORDENADAS UTM DAS AMOSTRAS COLETADAS E ANALISADAS POR ALMEIDA E COLABORADORES (2004) TABELA 8: RADIOATIVIDADE (C/S), TOTAL DE PESADOS (%) E TOTAL MINERAIS (%) (ALMEIDA ET AL., 2004) TABELA 9: MINERALOGIA E GRANULOMETRIA DAS AMOSTRAS DE ALMEIDA (2004) E GONÇALVES (2004) TABELA 10: INTERVALOS GRANULOMÉTRICOS E CLASSIFICAÇÃO NOMINAL TABELA 11: MINERALOGIA E GRANULOMETRIA DAS 5 AMOSTRAS COLETADAS EM 23/02/ ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. TABELA 12: MINERALOGIA E GRANULOMETRIA DAS 5 AMOSTRAS COLETADAS EM 26/02/ ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. TABELA 13: COMPARAÇÃO ENTRE AS AMOSTRAS.... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. TABELA 14: COORDENADAS APROXIMADAS DAS ESTAÇÕES AMOSTRAIS DE 23/02/ TABELA 15: COORDENADAS APROXIMADAS DAS ESTAÇÕES AMOSTRAIS DE 26/02/ TABELA 17: EVOLUÇÃO DA PARTE CONTINENTAL DA PISTA DE VENTO EM ATAFONA TABELA 18: VOLUME DE SEDIMENTO QUE COMPÕE PARTE DO CAMPO DE DUNAS (FEV. E AGO./2006) TABELA 19: VOLUME DE SEDIMENTO QUE COMPÕE PARTE DO CAMPO DE DUNAS (JAN. E JUL./2006)

13 Eu sou a terra, eu sou a vida. Do meu barro primeiro veio o homem. De mim veio a mulher e veio o amor. Veio a árvore, veio a fonte. Vem o fruto e vem a flor. Eu sou a fonte original de toda vida. Sou o chão que se prende à tua casa. Sou a telha da coberta de teu lar. A mina constante de teu poço. Sou a espiga generosa de teu gado e certeza tranqüila ao teu esforço. Sou a razão de tua vida. De mim vieste pela mão do Criador, e a mim tu voltarás no fim da lida. Só em mim acharás descanso e Paz. Eu sou a grande Mãe Universal. Tua filha, tua noiva e desposada. A mulher e o ventre que fecundas. Sou a gleba, a gestação, eu sou o amor. A ti, ó lavrador, tudo quanto é meu. Teu arado, tua foice, teu machado. O berço pequenino de teu filho. O algodão de tua veste e o pão de tua casa. E um dia bem distante a mim tu voltarás. E no canteiro materno de meu seio tranqüilo dormirás. Plantemos a roça. Lavremos a gleba. Cuidemos do ninho, do gado e da tulha. Fartura teremos e donos de sítio felizes seremos. O cântico da terra Cora Coralina 13

14 Dedicatória À minha inesquecível e saudosa avó Anna Cabral Pessanha. À minha mãe Ilza, pelo carinho e apoio eternos. Aos meus filhos muito, mutíssimos preciosos - Pedro Ivo (Rico) e Sofia (Plin). Aos amigos recém conquistados nessa minha recente trajetória no Museu Nacional/UFRJ, em especial Mônica Nicola, Ricardo Flório, Antônio Carlos Guimarães, Mariana Beauclair e Carolina Caram. A eles atribuo os créditos por me tornar uma pessoa melhor e mais feliz. Todos são deste planeta, são terrestres! E melhor, vivem o mundo que vivo hoje. Muito bom tê-los presentes em minha vida... À memória de Maria de Lourdes Coelho Anunciação, aprendemos muito com ela... Aos ventos e às águas da foz do rio Paraíba do Sul, seus murmúrios, mistérios, segredos e mitos. Fontes de inspiração para a vida de hoje, e de sempre. Ao mundo que virá. Sim, aquele que queremos, e onde seremos melhores. 14

15 Agradecimentos Aos alunos da UFF, importantes para que esta pesquisa esteja sendo desenvolvida por tanto tempo e com o empenho deles: Aline Paraná Pereira, Bruno Garbéro Pinna, Anderson Gomes de Almeida, Christiane dos Santos Oliveira, Bruno Ferraz Bartel, Stephanie dos Santos Salles e Renan da Silva Gomes. Aos alunos da UERJ, que juntos têm viabilizado as pesquisas em curso sobre o norte-fluminense e o seu litoral em Atafona, Grussaí e Açu: Claudio Quaresma Pereira, André Escovino da Silva, Thiago da Silva Rocha e Tadeu Corrêa Pinheiro. À toda equipe de alunos do curso de Mídia da UFF, que junto com o professor Miguel Freire (Departamento de Estudos Culturais e Mídia/Instituto de Arte e Comunicação Social da UFF), puderam viabilizar a execução do mais recente produto midiático: um curta-metragem sobre Atafona, realizado no período de 22 a 29/11/2006, sobre aspectos científicos, ambientais e sociais desse fenômeno geográfico dinâmico, ainda presente no ambiente do delta do rio Paraíba do Sul. Agradeço também à Dona Nelite, Marcelle e Júlia, atrizes do documentário/ficção. Aos alunos do curso de mestrado em Geomática/UERJ Fernanda Augusta Pinto Teixeira, Hugo da Costa Fioravante e Leonardo Scharth Loureiro Silva. Ao aluno do curso de mestrado em Engenharia Cartográfica/IME Patrick Calvano Kuchler. Todos acreditaram em pesquisas aplicadas inovadoras no norte e nas baixadas litorâneas fluminenses. Aos biólogos Rosa Maria Cordeiro Wekid Castello Branco e Jefferson Antonio Marques Figueira de Mello, pelos apoios incondicionais em pesquisas na planície costeira do rio Paraíba do Sul. Sempre tive o suporte necessário e importante do IBAMA/Escritório Regional de Campos dos Goytacazes. Aos amigos Jair Vieira e sua esposa Dona Neli, pelas agradáveis conversas. São exemplos de dedicação à memória cultural e visual do pontal de Atafona. Ao amigo e jornalista João Noronha, com tantas histórias e percepções sobre o ambiente do delta do rio Paraíba do Sul, sua gente e seus agentes. Sempre com seus justos argumentos preservacionistas, e com aquele caráter invejável. Ao prof. Dr. Aristides Arthur Soffiati Netto, pela produção constante em investidas em estudos científicos sempre éticos e coerentes - sobre as históricas intervenções humanas na planície do rio Paraíba do Sul. Ao prof. PhD. João Antonio Lorenzetti, pela conversa sobre estudos oceanográficos interessantíssimos na foz do rio São Francisco. 15

16 Aos prof. Antonio Carlos Sequeira Fernandes, Marcelo de Araujo Carvalho, Rita Scheel-Ybert e Renato Rodriguez Cabral Ramos pelos exemplos concretos de dedicação e competência no ensino e em pesquisas acadêmicas, com temas tão relevantes e empolgantes. À profa. Dra. Vera Maria Medina da Fonseca do Museu Nacional-UFRJ, pelo seu exemplo de notável brilhantismo acadêmico e sua dedicação acadêmica. À profa. Dra. Tania Andrade Lima do Museu Nacional-UFRJ, pelo esplêndido empenho acadêmico. Fui por ela contaminado pela visão arqueológica em pesquisas geográficas. Exemplo incrível de que a ciência arqueológica é fundamental para entender melhor o mundo e o homem. À aluna do curso de Geografia da UFF Tatiana Quintana Freire no suporte aos levantamentos topográficos executados em 2005 com estação total em Atafona. Aos amigos Corbiniano Silva e Fabiana Gobbo, pelas horas muito agradáveis de convívio, recheadas de discussões sobre pesquisas acadêmicas, numa amizade conquistada para sempre. Á profa. Dra. Marli Cigagna, sempre muito dedicada às nossas investidas acadêmicas onde tenho seu apoio freqüente. Ao Roland Wiefels pelo empenho na tradução do resumo. À profa. Dra. Loiva Lizia Antonello pelo suporte na análise morfoscópica dos minerais contidos nas amostras de sedimentos. À Danielle Scherer pelo apoio na análise granulométrica do conteúdo dessas amostras. Ao prof. Dr. Wagner de Alencar Castro, meu orientador e parceiro em pesquisas acadêmicas. E, finalmente, à Vania de Oliveira Nagem e Denise T. Penna Firme, conquistas também importantes na minha vida. Serão sempre muito especiais. Penso sempre na nossa amizade, mesmo sabendo que ainda posso fazer mais por elas. 16

17 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO MOTIVAÇÃO, JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS METODOLOGIA E DESENVOLVIMENTO MATERIAIS E MÉTODOS ETAPAS METODOLÓGICAS APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS EROSÃO E PROGRADAÇÃO COSTEIRAS PONTAL ARENOSO DE ATAFONA PALEOPRAIAS NA PARTE MERIDIONAL DA PLANÍCIE DO RIO PARAÍBA DO SUL MAPEAMENTO DA ÁREA URBANA DE ALTO RISCO AMBIENTAL IMAGENS FOTOGRÁFICAS DO CAMPO DE DUNAS MAPEAMENTO DO CAMPO DE DUNAS TRABALHOS JÁ PUBLICADOS EM 2004 COM DADOS SEDIMENTOLÓGICOS EM ATAFONA ANÁLISES SEDIMENTOLÓGICAS REALIZADAS NA ZONA COSTEIRA EM ATAFONA CARTOMETRIA APLICADA AO CAMPO DE DUNAS ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS CONCLUSÕES OBRAS CITADAS OBRAS CONSULTADAS ANEXOS

18 Só na foz do rio é que se ouvem os murmúrios de todas as fontes (Guimarães Rosa) 1. Introdução Diante da experiência acumulada desde 2003 e da competência na execução de mapeamento digital, com suporte fundamental de alunos universitários que tenho orientado, venho aqui explorar nesta pesquisa um tema relevante como desdobramento de um projeto de pesquisa mais abrangente que trata dos fenômenos de erosão e de progradação costeiras. Escolher o recorte espacial na praia de Atafona, tão conhecida regionalmente pelos seus atrativos turísticos e também nacionalmente pelos aspectos dramáticos marcados pela destruição de casas, conduziu para uma reflexão e posterior percepção de como o fenômeno é complexo e pode ser melhor explicado. O campo de dunas estabelecido nesta praia constitui uma feição geográfica gerada por evento paralelo que indiretamente parecia ter relação com o déficit de sedimentos na zona da borda continental do canal meridional da foz do rio Paraíba do Sul. Em 24/10/1999 o jornal Folha da Manhã de Campos dos Goytacazes já noticiava, numa abordagem mais científica, aspectos dos processos costeiros em curso (FOLHA DA MANHÃ, 1999a) e, em 03/12/1999, o fenômeno da dinâmica das dunas (FOLHA DA MANHÃ, 1999b) e seus problemas sociais. Na história geológica de formação das planícies costeiras brasileiras durante o Holoceno e o Pleistoceno (Quaternário) observou-se, em alguns casos ao longo do litoral, a influência fluvial marcante nos processos dinâmicos que se desenvolvem em desembocaduras de rios, alterando de forma natural as formas das feições deltaicas (DOMINGUEZ et al., 1983). O caso do rio Paraíba do Sul é caracterizado por uma sucessão de processos erosivos marcados pelas ações marinha e fluvial, onde é encontrada hoje uma série de indícios desses eventos. Parte deles ainda encontra-se preservada na planície, capazes de ser identificados por meio de análise morfométrica detalhada sobre imagens sensoriais (RIBEIRO, 2005). 18

19 Recentemente, exatamente no ano de 2000, foi executado um vôo fotogramétrico que, com mais detalhe do que a maioria dos sensores orbitais (LANDSAT, SPOT e CBERS), permitiu disparar pesquisas voltadas para estabelecer a configuração espacial dessas feições e, a partir desse mapeamento, começar a inferir sobre a que condições ambientais elas foram submetidas ao longo do tempo, com base em fatores oceanográficos e astronômicos, essencialmente ventos, ondas e marés. Com a recente aquisição de imagens de alta resolução do sistema orbital IKONOS do ano 2001, viável se torna o mapeamento temático geomorfológico com capacidade de retratar a configuração espacial das feições geográficas de interesse no delta e nas praias adjacentes. Compreender a influência dessas forçantes naturais sobre as feições costeiras requer análise de séries históricas e associá-las às suas formas espaciais predominantes atuais. Um caso típico é a investigação sobre o comportamento das correntes litorâneas no desenho da linha de costa e também sobre as formas das duas lagunas lá encontradas (Grussaí e Iquipari). A interpretação é uma tarefa difícil, por ser relativamente complexa, uma vez que não se dispõe hoje de dados completamente suficientes para modelar historicamente essa dinâmica com detalhe e, de forma científica, prever como o cenário atual ainda poderá ser alterado pelos agentes nos próximos anos e décadas. A dinâmica costeira observada nessa zona litorânea, exatamente na parte meridional da foz do rio Paraíba do Sul, no norte-fluminense, tem sido objeto de investigação, estudos e recentes pesquisas aplicadas. No período de janeiro de 2004 e dezembro de 2005 foi desenvolvido projeto de pesquisa, financiado pelo CNPq, liderado pelo Departamento de Geologia da UFF, em parceria formal com o Departamento de Engenharia Cartográfica da UERJ, no qual foram produzidos mapas temáticos que retrataram a tendência da variação da linha de costa, numa extensão aproximada de 8 km, compreendendo áreas urbanas das praias de Atafona e de Grussaí, ambas localizadas no município de São João da Barra (RJ). Na ocasião objetos foram extraídos de imagens digitais, essencialmente fotografias aéreas métricas históricas. Foram eles analisados e associados às 19

20 feições costeiras importantes para a busca de entendimento sobre os processos costeiros envolvendo erosão 1 (degradação ou retrogradação) e progradação 2 (acréscimo ou engordamento) observado nessas praias já com processo de urbanização presente, com uma particular ocupação bem acelerada, caracterizada, principalmente, por veranistas (população temporária). Os agentes naturais, por exemplo, as forçantes oceanográficas, têm atuado nesta zona litorânea com freqüência e intensidade variáveis ao longo do tempo. A freqüência, direção e intensidade dos ventos, o regime de ondas e as marés são fatores contribuintes diretamente nesses processos. Estudos sistemáticos sobre pluviometria e vazão na bacia do rio Paraíba do Sul poderão explicar em que medida o molhe hidráulico fluvial na foz tem contribuído para diminuir o efeito energético das ondas do mar sobre as ilhas, o pontal e a praia de Atafona, imediatamente ao sul da foz (COSTA, 1994). A foz do rio Paraíba do Sul, onde a área de estudo se localiza, é tratada, segundo grande parte dos autores, como delta em cúspide, dominado por ondas (SUGUIO, 2003). DIAS em 1984 havia afirmado que, aparentemente, o fator que provoca erosão em Atafona é o desequilíbrio do balanço entre o aporte sedimentar e a deriva litorânea. O fenômeno erosivo vem sendo estudado através de pesquisas especializadas nas áreas de Geologia e Geomorfologia, com fundamental apoio de levantamentos geodésicos supervisionados e executados pelo autor nos últimos 3 anos. Este trabalho de monografia contribui com a apresentação de resultados conclusivos a partir da aplicação de métrica sobre feições costeiras, especialmente o pontal arenoso de Atafona e o campo de dunas, estabelecido nesta zona costeira há, pelo menos, 20 anos. Registros no IBAMA/Escritório Regional de Campos dos Goytacazes apontam uma estimativa do início de sua formação no final dos anos 80 (BRANCO, 2007). 1 Erosão consiste num mecanismo de subtração de área praial com remoção de sedimentos, com observada variação da linha dágua, pela ação energética das ondas, geralmente associada a eventos de tempestades (adaptada a partir de BEER, 1983). 2 Progradação consiste num mecanismo associado à recuperação gradual de praias durante períodos de calmarias, caracterizada pela construção de área praial perdida durante episódios associados a tempestades, geralmente com ocorrência de bermas. (adaptada a partir de BEER, 1983). 20

21 A relação efetiva das dunas com os indícios de déficit sedimentar no pontal e a própria erosão são ainda objetos de estudo, não esgotados. Evidências na planície costeira apontam que tais fenômenos têm origem em épocas distintas - tempo geológico - e os caracteriza como eventos naturais. A figura a seguir ilustra a área de estudos (recorte espacial), localizada no município de São João da Barra (RJ), compreendendo as citadas praias, tendo como pano de fundo uma composição colorida de imagens do sistema CBERS (RGB324) para o ano de Atafona e Grussaí Campo de dunas Figura 1: Localização da zona costeira e área de estudos. Dentre as causas naturais da erosão costeira há aquelas relacionadas com circulação costeira; morfodinâmica praial; aporte sedimentar ineficiente com retenção de sedimentos na plataforma continental e/ou nos campos de dunas; modificações na deriva litorânea; balanço sedimentar negativo; elevação do nível do mar; e, por último, fatores tectônicos (SOUZA et al., 2005). Resta saber em que medida os fatores que atuam hoje e atuaram nos últimos anos e décadas na área 21

22 de estudo influenciaram os cenários analisados, tendo como base as épocas em que se extraíram os valores a partir das fotografias aéreas. Para as épocas de 1954, 1964, 1974 e 2000 foi extraída, de fotografias aéreas georreferenciadas, a linha de costa que sofreu variações de posição espacial. Essas fotos foram registradas no banco de dados do SPRING4.3.1 a partir de pontos de controle, medidos com o sistema GPS no campo, no modo relativo e estático. A complexidade desse conjunto de fatores que modificam o cenário estimula pesquisas aplicadas que discutem cenários, direcionam idéias e testam hipóteses sobre as causas e os prováveis futuros efeitos sobre a área urbana atual e também sobre o cotidiano da população local. O Plano Diretor Municipal e projetos técnicos associados às diretrizes de ocupação e uso do solo se tornam beneficiados com esta pesquisa. Atividades extensionistas têm sido coordenadas, planejadas e executadas pelo autor, junto à comunidade local, informando, através de mapas temáticos impressos, sobre o comportamento dos processos costeiros lá em curso. Essa etapa foi iniciada naturalmente em 2004, na forma de um projeto de extensão, como um desdobramento da pesquisa aplicada já citada, e que pode ter seus resultados disponíveis e acessados no seguinte website: As figuras a seguir ilustram o pontal de Atafona e a área de concentração dos estudos no campo de dunas, respectivamente, tendo como apoio imagem IKONOS ano

23 Figura 2: Visão geral do pontal arenoso de Atafona (imagem IKONOS, ano 20013). Figura 3: Localização de parte estudada do campo de dunas em Atafona (imagem IKONOS, ano 20014). 3 4 Imagem IKONOS gentilmente cedida pela empresa Space Imaging do Brasil Ltda.. Imagem IKONOS gentilmente cedida pela empresa Space Imaging do Brasil Ltda.. 23

24 Diante da importância de monitoramento da dinâmica dos processos erosivos e da mobilidade das dunas, nesta zona costeira em Atafona de alto risco ambiental foram cadastradas aproximadamente 300 casas no sistema ArcGIS9 5. Destaque é dado para o exemplo de parte da infra-estrutura urbana representada pelas caixas d água e posto policial localizados próximos às dunas frontais em estudo (figura 4). A criação deste banco de dados foi feita por OLIVEIRA et al. (2006). Este cadastramento foi uma das últimas atividades iniciadas e executadas em 2005 no contexto do projeto de pesquisa que originou assuntos que fomentaram também o desenvolvimento desta monografia. Figura 4: Exemplo de cadastramento de construções feito no ambiente do sistema ArcGIS Com o apoio da empresa Imagem Ltda.. 6 Com o apoio da empresa Imagem Ltda.. 24

25 A água na beira do cais, vai e volta, volta e meia vem e vai (Vevê Calazans e Jorge Portugal) 2. Motivação, justificativa e objetivos Há 10 anos observa-se no local de estudos uma tensão social entre a comunidade local (residentes e veranistas) e o Estado (prefeitura municipal, órgãos ambientais estaduais e o IBAMA), no que diz respeito ao possível manejo das dunas frontais localizadas na praia de Atafona. O propósito aqui é contribuir para o entendimento sobre o fenômeno de formação e evolução das dunas, assim como sua relação indireta com o processo erosivo marinho em curso nessa praia, considerada área de alto risco ambiental. Diante deste cenário apresentado em linhas gerais e do dramático histórico vivido em Atafona, com a destruição, desde a década de 50, pela ação efetiva e agressiva das ondas, de 183 construções, distribuídas em 14 quadras (AZEVEDO, 2004), a população local, seus dirigentes e administradores públicos indagam sobre suas causas e sua evolução para os próximos anos. A velocidade com que a erosão tem atuado na área de estudos chegou a alcançar uma taxa de 7,8m/ano, em pontos mais críticos, no extremo nordeste do pontal arenoso, imediatamente na parte meridional da foz do rio Paraíba do Sul (RIBEIRO, 2005). Essa velocidade foi mensurada a partir do mapeamento do pontal tendo como referências fotografias aéreas dos anos de 1954 e de Segundo o Programa Nacional do Meio Ambiente há prevista a implementação de um sistema de informações para o gerenciamento costeiro que inclui tarefas de uso de Sistemas de Informação Geográfica (SIG) (COVRE & CALIXTO, 1995). O presente trabalho contribui para reflexões sobre análise de requisitos para o zoneamento por cartas temáticas que possam informar sobre a dinâmica local e regional em áreas de alto risco ambiental. Em 1985 já houve a iniciativa do Governo do Estado do Rio de Janeiro em estabelecer áreas tombadas como áreas de preservação (INEPAC, 1985), destacadas na figura a seguir. Os manguezais localizados na foz do rio Paraíba do Sul têm sofrido constantes agressões em função da ocupação humana e da 25

26 erosão marinha. O campo de dunas estabelecido hoje numa zona de, aproximadamente 3,5 km, existe há 20 anos, e este trabalho monográfico tem motivação uma vez que há a hipótese dos sedimentos que compõem as dunas estarem associados aos sedimentos do pontal arenoso, há soterramento de infraestrutura urbana gerando crise social e a erosão marinha continua em ação. Desta forma, numa primeira análise, é possível raciocinar que os sedimentos das dunas deveriam estar contidos no pontal, engordando a praia, mas parte deles lá não mais estão. Esta é a hipótese inicial deste trabalho, justificada pela necessidade de monitoramento do campo de dunas, compreendendo que este representa um obstáculo natural à erosão, e que tem sido um sério problema para o equipamento urbano local, que, por sua vez, sofre com a destruição do patrimônio imobiliário e também com o soterramento de construções históricas, com traços arquitetônicos de estilo ibérico, pelos sedimentos. 26

27 Área Figura do 5: Área do manguezal tombada pelo Governo Governo Estadual do em Estado 1985, localizada na foz do rio Paraíba do Sul (INEPAC, 1985). do Rio de Janeiro no rio Paraíba do Sul A planície costeira do rio Paraíba do Sul possui duas unidades de conservação que atualmente estão sendo criadas pelo IBAMA, a saber: (a) Reserva Extrativista dos Manguezais da Foz do rio Paraíba do Sul; e (b) Área de Proteção Ambiental do Complexo Lagunar de Grussaí, Iquipari, Salgado e Açu (figura 6) (IBAMA, 2003). No contexto dessa última unidade é que está incluído o pontal arenoso e o campo de dunas em estudo. O campo de dunas é naturalmente definido aqui, com base no estabelecido em regras normativas do IBAMA, como Área de Preservação Permanente (APP), uma vez que possui vegetação natural destinada a atenuar a erosão e a fixar os sedimentos transportados pela ação eólica, e está hoje estabelecido e em 27

28 movimento na praia atual modificando os cenários em função da ação constante dos ventos muito persistentes e marcantes do micro-clima local. Figura 6: Localização das duas unidades de conservação ambiental propostas e em criação pelo IBAMA/Escritório Regional de Campos dos Goytacazes (RJ). A inexistência de dados físico-ambientais completos, contínuos, distribuídos em série históricas confiáveis não possibilita hoje ainda uma análise definitiva para compreensão mais segura e exata dos fenômenos (erosão e progradação). Estudos sobre os ventos, por exemplo, ainda são insuficientes para uma retratação mais precisa do contexto regional nos últimos anos geológicos, pelo menos para os últimos 1000 anos AP. NASCIMENTO (2006) apontou um estudo interessante sobre o comportamento das ondas para análise do processo erosivo em Ponta do Retiro, a alguns poucos quilômetros ao norte de Atafona. O comportamento das ondas por ele modeladas não foi capaz de inferir exatamente sobre a dinâmica dos ventos sobre a zona costeira em Atafona. 28

29 Mas, iniciativas de definir a possível tendência da variação da linha de costa, a partir do uso de imagens digitais georreferenciadas foi possível ser feita. Para os anos de 1954, 1964, 1974, 1976 e 2000, foi feita a extração de objetos através de sua geometria, e permitida a realização de análise da tendência da variação da linha de costa, para essas épocas específicas (RIBEIRO et al., 2005). RIBEIRO (2007) apontou aspectos sobre a dinâmica das dunas, tratando esta feição como importante para estudo local e regional permanente e detalhado, a partir de experiências científicas em aplicação de modelos em sistemas de dunas no nordeste brasileiro. Ainda como motivação a temática se insere no contexto do Plano Diretor Municipal, uma vez que no planejamento de São João da Barra há um macrozoneamento proposto (figura a seguir) que aponta iniciativas e ações que possuem desdobramentos sobre zonas costeiras em escala maior. Alguns eventos costeiros ainda têm dinâmica relativamente desconhecida. O monitoramento de processos litorâneos permitirá maior segurança ao planejamento e à execução de obras, e outras intervenções humanas propostas na área e também na região norte-fluminense. 29

30 Figura 7: Macrozoneamento do Plano Diretor de São João da Barra (RJ) (Fonte: 30

31 O objetivo geral é apresentar, através de mapas temáticos, a evolução dos processos de erosão e progradação na zona litorânea entre Atafona e Grussaí, trazendo o contexto no qual o campo de dunas se insere nesses processos. Em síntese, esta monografia representa pesquisa aplicada que consiste na discussão sobre origem e relação entre o campo de dunas estabelecido na praia de Atafona, município de São João da Barra (RJ), e sua relação com a erosão marinha em curso nessa zona litorânea. Como objetivos específicos há: Do ponto de vista das áreas de Cartografia e de Geoprocessamento: (a) Descrição sucinta das etapas adotadas no processo de georreferenciamento de imagens digitais; (b) Descrição do processo de tratamento das imagens de forma que garanta métrica segura; (c) Conectar a dinâmica do pontal com as formas e mobilidade das dunas de Atafona; (d) Estabelecer a configuração espacial de parte do campo de dunas, com uso do sistema GPS, nos modos relativo e cinemático; e (e) Apresentação gráfica dos resultados em mapas temáticos. Do ponto de vista das áreas de Geologia e de Geomorfologia: (a) Interpretação dos resultados obtidos sobre o pontal e o campo de dunas, com foco nos processos costeiros; (b) Medir parâmetros físicos e geométricos do pontal e de parte do campo de dunas apresentado em mapas temáticos para as épocas de verão (clima úmido) e de inverno (clima seco) no ano de 2006; (c) Associar aspectos sedimentológicos (granulométricos e morfoscópicos) do pontal e das dunas para interpretações sobre a possível origem genética e maturidade dos sedimentos que compõem as dunas; e (d) Analisar em que medida é possível associar a métrica feita no campo de dunas ao déficit sedimentar no pontal de Atafona. 31

32 Amores são águas doces. Paixões são águas salgadas. Queria que a vida fosse. Essas águas misturadas (Roberto Mendes e Jorge Portugal) 3. Metodologia e desenvolvimento A planície Quaternária do rio Paraíba do Sul é limitada por terraços Pleistocênico e depósitos Holocênicos (CPRM, 2001). É caracterizada por feições costeiras marcantes do processo de evolução do delta, a saber, cordões arenosos compostos por cristas e cavas distribuídas por feixes com divergências ou discordâncias em sua orientação. Esses cordões são paleopraias que sofreram no passado geológico a ação de agentes que provocaram outros episódios erosivos, semelhantes ao atual, durante a formação da planície deltaica. Diante das fotografias aéreas e do uso de tecnologias digitais de geoprocessamento (GPS e SPRING4.3.1 ) foi possível determinar a configuração espacial da linha de costa e compará-las entre si. No período de 2004 a 2005 foram realizadas medidas com GPS, no modo relativo cinemático, das posições da linha d água e da falésia ativa (escarpa erosiva) com precisão geodésica. O propósito foi a determinação posicional da tendência da linha de costa (RIBEIRO, 2005). Criou-se em 2006 um banco de dados no ambiente do sistema SPRING4.3.1 contendo as posições espaciais dessas feições e imagens digitais georreferenciadas, tendo como referências o sistema terrestre de coordenadas geodésicas e UTM, referidos ao sistema geodésico SAD-69. Em função de metodologia validada por RIBEIRO (2005) foram executados os processamentos das imagens previamente e a elaboração dos mapas representativos da dinâmica dos fenômenos estudados. A seguir são apresentadas fotografias aéreas recentes panorâmicas tomadas pelo autor, com apoio do IBAMA-Campos, onde se observa o processo erosivo em curso na área urbana de Atafona. Apesar de não terem o mesmo centro de perspectiva, de forma aproximada permite retratar os cenários e as modificações expressivas na forma do pontal arenoso. A linha tracejada em amarelo indica na figura 8 (1961) a linha d água observada na figura 9 (2003). 32

33 Figura 7a: Pontal de Atafona, cenário de 1987 (UFF/Lagemar). Adquirida em 1961 (DNOS) Adquirida em 08/05/2003 pelo autor Figuras 8 e 9: Visão panorâmica do pontal de Atafona e área urbana afetada pela erosão marinha ( /05/2003). 33

34 Adquirida em 08/05/2003 pelo autor Adquirida em 04/10/2003 pelo IBAMA Figuras 10 e 11: Visão panorâmica do pontal de Atafona e área urbana afetada pela erosão marinha (08/05/ /10/2003). Adquirida em 08/05/2003 pelo autor Adquirida em 02/05/2004 pelo autor Figuras 12 e 13: Visão panorâmica do pontal de Atafona e área urbana afetada pela erosão marinha (08/05/ /05/2004). 34

35 3.1. Materiais e métodos a) Apoio na experiência bem sucedida nos métodos cartográficos de mapeamento de duna em Portugal com uso do sistema GPS (REBÊLO et al., 2000) e também em zona praial no Brasil em Matinhos (PR) (KRUEGER, 2002) e de processo erosivo na ilha do Mel (PR) (SOUZA et al., 2002). b) Rastreadores do sistema GPS GTR-A (L1), nos modos de operação relativo, estático e cinemático. c) Mapas temáticos regionais da Fundação CIDE (escala 1/ ): base cartográfica, uso do solo e condicionantes físico-ambientais. d) Mapas topográficos do IBGE (escala 1/50.000): São João da Barra e Muçurepe. e) Imagens sensoriais: mosaico de ortofotografias 7 na escala 1/ (ano 2000), fotografias aéreas 8 na escala 1/8.000 (ano 2000), IKONOS 9 (ano 2001), CBERS (ano 2004), SPOT 10 (2000) e LANDSAT (ano e ano ). f) Uso dos sistemas Ashtech Solution, Util, EZSurv (PosProcessor e Graphics ) para o pós-processamento de dados GPS. g) Uso dos sistemas computacionais SURFER8 e SPRING4.3.1 para geração dos modelos 3D e mapas temáticos Etapas metodológicas Levantamento de dados existentes (imagens sensoriais e dados vetoriais bases cartográficas) Foram feitos levantamentos sobre dados cartográficos institucionais, assim como de imagens fotográficas disponíveis. Dados Vetoriais: Mapeamento topográfico; uso do solo; e de condicionantes físico ambientais: escala 1/ Fundação CIDE. 7 Mosaico de ortofotografias gentilmente cedido pela empresa Ampla. 8 Fotografias aéreas gentilmente cedidas pela empresa Ampla. 9 Imagens IKONOS gentilmente cedidas pela empresa Space Imaging do Brasil Ltda.. 10 Gentilmente cedida pelo CEFET-Campos dos Goytacazes. 11 Imagem LANDSAT (ano 1997) gentilmente cedidas pela Fundação IBGE (Departamento de Cartografia). 35

36 Mapeamento topográfico: escala 1/ IBGE. Mapeamento temático 13 do projeto Atafona da UFF/LAGEMAR e UERJ. Dados de imagens sensoriais: LANDSAT5, ano LANDSAT7 ETM+, todas as bandas (B1, B2, B3, B4, B5, B61, B62, B7 e B8), ano SPOT, 8 bits/pixel, ano IKONOS, ano Fotografias tomadas em missões de helicóptero (crédito do autor, tomadas em 2003 e 2004, em parceria com o IBAMA; e UFF/Lagemar). Fotografias tomadas de ultra-leve em 28 de novembro de 2006 (crédito de Emanuel de Jesus, com apoio do Corpo de Bombeiros do Estado do Rio de Janeiro) Planejamento dos trabalhos de campo com o sistema GPS O planejamento dos levantamentos de campo com o uso do sistema GPS foi feito com base na análise da configuração espacial das dunas sobre o mosaico de ortofotografias na escala 1/30.000, ano As imagens foram georreferenciadas previamente por meio de estações GPS estáticas estabelecidas na zona costeira entre as praias de Atafona e de Grussaí (RIBEIRO, 2005). Os quantitativos dos levantamentos relativos às dunas estão dispostos na tabela 1 a seguir Execução dos levantamentos GPS Para a geração de coordenadas UTM (referidas ao sistema geodésico SAD- 69) dos pontos que compõem a malha que cobre parte do campo de dunas foram 12 Gentilmente cedidas pelo CEFET-Campos dos Goytacazes. 13 Mapas gentilmente cedidos pelo projeto de pesquisa liderado pelo Departamento de Geologia da UFF denominado ATAFONA, RJ: AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE EROSÃO MARINHA (CNPq), em parceria com o Departamento de Engenharia Cartográfica da UERJ. 36

37 executados levantamentos geodésicos com uso de rastreadores GPS GTR-A, no modo relativo cinemático. Os levantamentos GPS foram realizados com taxa de armazenamento de dados de 2 s, janela/máscara de observação de 10 e com o mínimo de 4 satélites. Esses parâmetros foram previamente configurados nos rastreadores GPS GTR-A (TechGeo ) com uso do sistema computacional Util Pós-processamento de dados GPS O pós-processamento dos dados GPS foi feito imediatamente após a execução dos levantamentos de campo em Atafona. Foram utilizados os sistemas computacionais que compõem o pacote de software EzSurv, de origem canadense: PosProcessor e Graphics. Foram executadas 4 campanhas da parte selecionada de campo de dunas de interesse nas seguintes datas apresentadas na tabela 1. Datas (ano 2006) Número de estações processadas 15 de janeiro de janeiro de fevereiro de julho de agosto 3978 Tabela 1: Número de estações levantadas com o sistema GPS. O número de estações levantadas foi suficiente para retratar, numa malha regular, o comportamento do relevo e suas variações de altitude Geração de modelos digitais do terreno no sistema SURFER8 14 Campanha executada como ensaio de uso dos equipamentos e treinamento de alunos do curso de Engenharia Cartográfica da UERJ e de Geografia da UFF. 37